煤的粘結(jié)機理

煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)中煤的粘結(jié)過程主要是在固化溫度前（500～550℃以下）進行的。

20世紀50年代以后有不少學者從事煤熱分解過程中化學反應(yīng)的研究，從煤的大分子結(jié)構(gòu)概念出發(fā)，把煤的粘結(jié)過程看成是已分解的煤質(zhì)的相互化學反應(yīng)的結(jié)果。粘結(jié)過程的實質(zhì)在于加熱所引起的煤質(zhì)大分子側(cè)鏈、官能團的脫落，從而形成了液態(tài)產(chǎn)物、接著是液態(tài)產(chǎn)物的縮合（同時產(chǎn)生氣體），以及大分子核之間、液態(tài)產(chǎn)物和核之間的化學作用，于是產(chǎn)生了固相-半焦。這一過程的外部表現(xiàn)為相的轉(zhuǎn)變和煤粒的相互粘著，有的煤粘結(jié)性好，有的則不好。煤是否具有良好的粘結(jié)性，是受煤分子側(cè)鏈的數(shù)量及質(zhì)量，特別是其中的氧含量所決定。

煤粒間的粘結(jié)過程，只在煤粒的接觸表面之間進行。膠質(zhì)體是煤粒間進行結(jié)合的粘結(jié)成分。當煤受熱時，煤的大分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了熱分解和氫的重新分配，生成了富氫的分子量小的液態(tài)產(chǎn)物、焦油蒸氣和氣體烴類。當熱分解產(chǎn)物的分子量在400～1500范圍內(nèi)變化時，熱分解生成的液相才能使分解后的固相款化，并且生成呈膠質(zhì)狀態(tài)的膠質(zhì)體。由于液相的分解，增加了氣相和固相的生成，煤的膠質(zhì)體逐漸轉(zhuǎn)變到固化階段。在此階段進行著含氧官能團參加的縮合作用，膠質(zhì)體的固化是液相縮聚合作用完成的結(jié)果，這些縮聚合作用既直接產(chǎn)生于液相之中，也發(fā)生在吸附了液相和氣相的固體顆粒的表面上，膠質(zhì)體的固化過程是膠質(zhì)體中的化合物因脫氫、脫烷基和其他破壞反應(yīng)而引起的芳構(gòu)化和碳化的過程。

根據(jù)研究結(jié)果可以認為，顆粒狀煤的粘結(jié)過程發(fā)生于煤粒之間接觸的交接面上。煤在熱分解過程中生成的膠質(zhì)體，在顆粒的界面上進行擴散，使煤粒間因縮聚合作用而粘結(jié)在一起。所以煤粒間的粘結(jié)是一個物理和化學的過程。